Theorem ragperp 28972

Description: Deduce that two lines are perpendicular from a right angle statement. One direction of theorem 8.13 of [Schwabhauser] p. 59. (Contributed by Thierry Arnoux, 20-Oct-2019.)

Hypotheses

Ref	Expression
isperp.p	⊢ 𝑃 = (Base‘𝐺)
isperp.d	⊢ − = (dist‘𝐺)
isperp.i	⊢ 𝐼 = (Itv‘𝐺)
isperp.l	⊢ 𝐿 = (LineG‘𝐺)
isperp.g	⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ TarskiG)
isperp.a	⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ ran 𝐿)
ragperp.b	⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ ran 𝐿)
ragperp.x	⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ (𝐴 ∩ 𝐵))
ragperp.u	⊢ (𝜑 → 𝑈 ∈ 𝐴)
ragperp.v	⊢ (𝜑 → 𝑉 ∈ 𝐵)
ragperp.1	⊢ (𝜑 → 𝑈 ≠ 𝑋)
ragperp.2	⊢ (𝜑 → 𝑉 ≠ 𝑋)
ragperp.r	⊢ (𝜑 → ⟨“𝑈𝑋𝑉”⟩ ∈ (∟G‘𝐺))

Assertion

Ref	Expression
ragperp	⊢ (𝜑 → 𝐴(⟂G‘𝐺)𝐵)

Proof of Theorem ragperp

Dummy variables 𝑢 𝑣 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		isperp.p	. . . 4 ⊢ 𝑃 = (Base‘𝐺)
2		isperp.d	. . . 4 ⊢ − = (dist‘𝐺)
3		isperp.i	. . . 4 ⊢ 𝐼 = (Itv‘𝐺)
4		isperp.l	. . . 4 ⊢ 𝐿 = (LineG‘𝐺)
5		eqid 2761	. . . 4 ⊢ (pInvG‘𝐺) = (pInvG‘𝐺)
6		isperp.g	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ TarskiG)
7	6	adantr 485	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → 𝐺 ∈ TarskiG)
8		ragperp.b	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ ran 𝐿)
9	8	adantr 485	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → 𝐵 ∈ ran 𝐿)
10		simprr 784	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → 𝑣 ∈ 𝐵)
11	1, 4, 3, 7, 9, 10	tglnpt 28794	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → 𝑣 ∈ 𝑃)
12		isperp.a	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ ran 𝐿)
13	12	adantr 485	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → 𝐴 ∈ ran 𝐿)
14		ragperp.x	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ (𝐴 ∩ 𝐵))
15	14	elin1d 4156	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝐴)
16	15	adantr 485	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → 𝑋 ∈ 𝐴)
17	1, 4, 3, 7, 13, 16	tglnpt 28794	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → 𝑋 ∈ 𝑃)
18		simprl 782	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → 𝑢 ∈ 𝐴)
19	1, 4, 3, 7, 13, 18	tglnpt 28794	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → 𝑢 ∈ 𝑃)
20		ragperp.v	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝑉 ∈ 𝐵)
21	20	adantr 485	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → 𝑉 ∈ 𝐵)
22	1, 4, 3, 7, 9, 21	tglnpt 28794	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → 𝑉 ∈ 𝑃)
23		ragperp.u	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝑈 ∈ 𝐴)
24	23	adantr 485	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → 𝑈 ∈ 𝐴)
25	1, 4, 3, 7, 13, 24	tglnpt 28794	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → 𝑈 ∈ 𝑃)
26		ragperp.r	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → ⟨“𝑈𝑋𝑉”⟩ ∈ (∟G‘𝐺))
27	26	adantr 485	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → ⟨“𝑈𝑋𝑉”⟩ ∈ (∟G‘𝐺))
28		ragperp.1	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝑈 ≠ 𝑋)
29	28	adantr 485	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → 𝑈 ≠ 𝑋)
30	23	ad2antrr 738	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) ∧ ¬ 𝑋 = 𝑢) → 𝑈 ∈ 𝐴)
31	6	ad2antrr 738	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) ∧ ¬ 𝑋 = 𝑢) → 𝐺 ∈ TarskiG)
32	17	adantr 485	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) ∧ ¬ 𝑋 = 𝑢) → 𝑋 ∈ 𝑃)
33	19	adantr 485	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) ∧ ¬ 𝑋 = 𝑢) → 𝑢 ∈ 𝑃)
34		simpr 489	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) ∧ ¬ 𝑋 = 𝑢) → ¬ 𝑋 = 𝑢)
35	34	neqned 2963	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) ∧ ¬ 𝑋 = 𝑢) → 𝑋 ≠ 𝑢)
36	12	ad2antrr 738	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) ∧ ¬ 𝑋 = 𝑢) → 𝐴 ∈ ran 𝐿)
37	15	ad2antrr 738	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) ∧ ¬ 𝑋 = 𝑢) → 𝑋 ∈ 𝐴)
38	18	adantr 485	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) ∧ ¬ 𝑋 = 𝑢) → 𝑢 ∈ 𝐴)
39	1, 3, 4, 31, 32, 33, 35, 35, 36, 37, 38	tglinethru 28885	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) ∧ ¬ 𝑋 = 𝑢) → 𝐴 = (𝑋𝐿𝑢))
40	30, 39	eleqtrd 2863	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) ∧ ¬ 𝑋 = 𝑢) → 𝑈 ∈ (𝑋𝐿𝑢))
41	40	ex 417	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → (¬ 𝑋 = 𝑢 → 𝑈 ∈ (𝑋𝐿𝑢)))
42	41	orrd 876	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → (𝑋 = 𝑢 ∨ 𝑈 ∈ (𝑋𝐿𝑢)))
43	42	orcomd 884	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → (𝑈 ∈ (𝑋𝐿𝑢) ∨ 𝑋 = 𝑢))
44	1, 2, 3, 4, 5, 7, 25, 17, 22, 19, 27, 29, 43	ragcol 28954	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → ⟨“𝑢𝑋𝑉”⟩ ∈ (∟G‘𝐺))
45	1, 2, 3, 4, 5, 7, 19, 17, 22, 44	ragcom 28953	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → ⟨“𝑉𝑋𝑢”⟩ ∈ (∟G‘𝐺))
46		ragperp.2	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑉 ≠ 𝑋)
47	46	adantr 485	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → 𝑉 ≠ 𝑋)
48	20	ad2antrr 738	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) ∧ ¬ 𝑋 = 𝑣) → 𝑉 ∈ 𝐵)
49	6	ad2antrr 738	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) ∧ ¬ 𝑋 = 𝑣) → 𝐺 ∈ TarskiG)
50	17	adantr 485	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) ∧ ¬ 𝑋 = 𝑣) → 𝑋 ∈ 𝑃)
51	11	adantr 485	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) ∧ ¬ 𝑋 = 𝑣) → 𝑣 ∈ 𝑃)
52		simpr 489	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) ∧ ¬ 𝑋 = 𝑣) → ¬ 𝑋 = 𝑣)
53	52	neqned 2963	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) ∧ ¬ 𝑋 = 𝑣) → 𝑋 ≠ 𝑣)
54	8	ad2antrr 738	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) ∧ ¬ 𝑋 = 𝑣) → 𝐵 ∈ ran 𝐿)
55	14	elin2d 4157	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝐵)
56	55	ad2antrr 738	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) ∧ ¬ 𝑋 = 𝑣) → 𝑋 ∈ 𝐵)
57	10	adantr 485	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) ∧ ¬ 𝑋 = 𝑣) → 𝑣 ∈ 𝐵)
58	1, 3, 4, 49, 50, 51, 53, 53, 54, 56, 57	tglinethru 28885	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) ∧ ¬ 𝑋 = 𝑣) → 𝐵 = (𝑋𝐿𝑣))
59	48, 58	eleqtrd 2863	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) ∧ ¬ 𝑋 = 𝑣) → 𝑉 ∈ (𝑋𝐿𝑣))
60	59	ex 417	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → (¬ 𝑋 = 𝑣 → 𝑉 ∈ (𝑋𝐿𝑣)))
61	60	orrd 876	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → (𝑋 = 𝑣 ∨ 𝑉 ∈ (𝑋𝐿𝑣)))
62	61	orcomd 884	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → (𝑉 ∈ (𝑋𝐿𝑣) ∨ 𝑋 = 𝑣))
63	1, 2, 3, 4, 5, 7, 22, 17, 19, 11, 45, 47, 62	ragcol 28954	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → ⟨“𝑣𝑋𝑢”⟩ ∈ (∟G‘𝐺))
64	1, 2, 3, 4, 5, 7, 11, 17, 19, 63	ragcom 28953	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → ⟨“𝑢𝑋𝑣”⟩ ∈ (∟G‘𝐺))
65	64	ralrimivva 3206	. 2 ⊢ (𝜑 → ∀𝑢 ∈ 𝐴 ∀𝑣 ∈ 𝐵 ⟨“𝑢𝑋𝑣”⟩ ∈ (∟G‘𝐺))
66	1, 2, 3, 4, 6, 12, 8, 14	isperp2 28970	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝐴(⟂G‘𝐺)𝐵 ↔ ∀𝑢 ∈ 𝐴 ∀𝑣 ∈ 𝐵 ⟨“𝑢𝑋𝑣”⟩ ∈ (∟G‘𝐺)))
67	65, 66	mpbird 260	1 ⊢ (𝜑 → 𝐴(⟂G‘𝐺)𝐵)

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 400   = wceq 1568   ∈ wcel 2141   ≠ wne 2956  ∀wral 3077   ∩ cin 3903   class class class wbr 5108  ran crn 5662  ‘cfv 6536  (class class class)co 7410  ⟨“cs3 14879  Basecbs 17268  distcds 17318  TarskiGcstrkg 28672  Itvcitv 28678  LineGclng 28679  pInvGcmir 28905  ∟Gcrag 28948  ⟂Gcperpg 28950

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1823  ax-4 1837  ax-5 1938  ax-6 1995  ax-7 2036  ax-8 2143  ax-9 2151  ax-10 2174  ax-11 2190  ax-12 2211  ax-ext 2733  ax-rep 5237  ax-sep 5256  ax-nul 5268  ax-pow 5336  ax-pr 5404  ax-un 7732  ax-cnex 11155  ax-resscn 11156  ax-1cn 11157  ax-icn 11158  ax-addcl 11159  ax-addrcl 11160  ax-mulcl 11161  ax-mulrcl 11162  ax-mulcom 11163  ax-addass 11164  ax-mulass 11165  ax-distr 11166  ax-i2m1 11167  ax-1ne0 11168  ax-1rid 11169  ax-rnegex 11170  ax-rrecex 11171  ax-cnre 11172  ax-pre-lttri 11173  ax-pre-lttrn 11174  ax-pre-ltadd 11175  ax-pre-mulgt0 11176

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1102  df-3an 1103  df-tru 1571  df-fal 1581  df-ex 1808  df-nf 1812  df-sb 2095  df-mo 2565  df-eu 2595  df-clab 2740  df-cleq 2753  df-clel 2836  df-nfc 2910  df-ne 2957  df-nel 3063  df-ral 3078  df-rex 3088  df-rmo 3367  df-reu 3368  df-rab 3415  df-v 3455  df-sbc 3744  df-csb 3853  df-dif 3907  df-un 3909  df-in 3911  df-ss 3921  df-pss 3924  df-nul 4286  df-if 4487  df-pw 4563  df-sn 4589  df-pr 4591  df-tp 4593  df-op 4595  df-uni 4872  df-int 4912  df-iun 4957  df-br 5109  df-opab 5173  df-mpt 5192  df-tr 5218  df-id 5556  df-eprel 5561  df-po 5569  df-so 5570  df-fr 5614  df-we 5616  df-xp 5667  df-rel 5668  df-cnv 5669  df-co 5670  df-dm 5671  df-rn 5672  df-res 5673  df-ima 5674  df-pred 6302  df-ord 6363  df-on 6364  df-lim 6365  df-suc 6366  df-iota 6492  df-fun 6538  df-fn 6539  df-f 6540  df-f1 6541  df-fo 6542  df-f1o 6543  df-fv 6544  df-riota 7367  df-ov 7413  df-oprab 7414  df-mpo 7415  df-om 7862  df-1st 7985  df-2nd 7986  df-frecs 8277  df-wrecs 8308  df-recs 8357  df-rdg 8396  df-1o 8452  df-oadd 8456  df-er 8693  df-map 8825  df-pm 8826  df-en 8943  df-dom 8944  df-sdom 8945  df-fin 8946  df-dju 9886  df-card 9924  df-pnf 11244  df-mnf 11245  df-xr 11246  df-ltxr 11247  df-le 11248  df-sub 11442  df-neg 11443  df-nn 12233  df-2 12302  df-3 12303  df-n0 12504  df-xnn0 12577  df-z 12591  df-uz 12862  df-fz 13535  df-fzo 13683  df-hash 14367  df-word 14551  df-concat 14608  df-s1 14634  df-s2 14885  df-s3 14886  df-trkgc 28693  df-trkgb 28694  df-trkgcb 28695  df-trkg 28698  df-cgrg 28756  df-mir 28906  df-rag 28949  df-perpg 28951

This theorem is referenced by:  footexALT  28973  footexlem2  28975  colperpexlem3  28988  mideulem2  28990  lmimid  29077  hypcgrlem1  29082  hypcgrlem2  29083  trgcopyeulem  29089  prlngmid2  29183